[发明专利]一种适时四驱复合转向系统及其多目标优化方法

说明书

本发明公开了一种适时四驱复合转向系统及其多目标优化方法，该系统包括差动转向系统和线控四轮转向系统，采用四个独立的轮毂电机实现转向助力。本发明在差动转向系统的基础上，增设线控四轮转向系统和电子辅助系统，使适时四驱复合转向系统可以根据车辆的不同工况，在两驱差动转向和线控四轮转向两种模式间切换，完成汽车转向。本发明基于该适时四驱复合转向系统提出一种多目标优化方法，选取转向系统的部分参数作为优化变量，建立目标函数，设置约束条件，搭建适时四驱复合转向系统的模型，采用和声搜索算法对一种适时四驱复合转向系统进行多目标优化。

技术领域

本发明涉及转向系统技术领域，尤其涉及一种适时四驱复合转向系统及其多目标优化方法。

背景技术

差动转向系统通过调节左右转向轮的驱动转矩，进而改变左右转向轮的驱动力，产生驱动转向力矩完成转向。差动转向系统采用轮毂电机技术，将动力、传动、制动装置都整合在轮毂内，省略了复杂的机械传动系统，大大简化了车辆结构，节省了布置空间，转矩响应准确、迅速，使汽车转向的完成更易精准实现。但是差动转向的轮胎磨损大，在砂石路面或雨雪天气下，难以保证轮胎都处于滚动状态，且前轮差动易影响整车稳定性。

线控四轮转向系统同样采取轮毂电机完成驱动、转向、制动，避免系统的重复布置，节约成本。线控四轮转向系统控制单元根据各传感器检测的数据信号，发出指令，进行转向操作。四轮转向一般处于四轮驱动状态，相较两轮驱动，操控能力出众、稳定性高、坚固耐用，有更好的动力、牵引力和驾驶体验，尤其在剧烈驾驶情况下更安全，行驶更加稳定，弥补了差动转向不稳定的不足。但无法根据路面情况作出扭矩分配的调整，油耗偏大，经济性差。

适时四驱的设计，使车辆在不同工况下采用不同的驱动模式，保证车辆的动力性和通过性，又兼顾了燃油经济性。

但适时四驱复合转向系统不仅融合了差动转向系统和线控四轮转向系统，而且驱动方式在两驱和四驱之间转换，增加了车辆布置的复杂程度，且系统、工况的切换必然会影响系统工作状态的稳定性，所以需对适时四驱复合转向系统进行多目标优化。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适时四驱复合转向系统及其多目标优化方法，以解决现有技术中复合转向系统使车辆布置的复杂程度增加和系统、工况的切换影响系统工作状态的稳定性的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种适时四驱复合转向系统，包括差动转向系统及线控四轮转向系统；

所述差动转向系统包括转向盘、车速传感器、车身侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、转矩转角传感器、转向轴、齿轮齿条转向机构、连杆机构、差动转向控制单元、左前轮轮毂电机、右前轮轮毂电机；

所述线控四轮转向系统包括转向盘、车速传感器、车身侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、转矩转角传感器、转向轴、转向伺服电机、线控四轮转向控制单元、连杆机构、左前轮轮毂电机、右前轮轮毂电机、左后轮轮毂电机、右后轮轮毂电机；

所述车速传感器用于测量汽车当前驾驶车速；

所述车身侧向加速度传感器用于测量汽车当前的车身侧向加速度；

所述横摆角速度传感器用于测量汽车当前的横摆角速度；

所述转向盘、转矩转角传感器、转向轴、齿轮齿条转向机构相互连接，形成转向盘系统，完成转矩传递，同时接收路面及车辆的反馈信息，提供给驾驶员相应路感；

所述转矩转角传感器安装在转向轴上，用以测量驾驶员的转向轴转矩输入和转角输入；

所述连杆机构包括转向主销及转向横拉杆，二者连接；